Java虚拟机不与包括Java语言在内的任何程序语言绑定,它只与“Class文件”这种特定的二进制文件格式所关联,Class文件中包含了Java虚拟机指令集、符号表以及若干其他辅助信息。
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Class文件是一组以8个字节为基础单位的二进制流,各个数据项目严格按照顺序紧凑地排列在文件之中,中间没有添加任何分隔符,这使得整个Class文件中存储的内容几乎全部是程序运行的必要数据,没有空隙存在。当遇到需要占用8个字节以上空间的数据项时,则会按照高位在前的方式分割成若干个8个字节进行存储。

1.Class文件的版本

每个Class文件的头4个字节被称为魔数(Magic Number),它的唯一作用是确定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的Class文件。不仅是Class文件,很多文件格式标准中都有使用魔数来进行身份识别的习惯,譬如图片格式,如GIF或者JPEG等在文件头中都存有魔数。使用魔数而不是扩展名来进行识别主要是基于安全考虑,因为文件扩展名可以随意改动。文件格式的制定者可以自由地选择魔数值,只要这个魔数值还没有被广泛采用过而且不会引起混淆。Class文件的魔数值为0xCAFEBABE。
紧接着魔数的4个字节存储的是Class文件的版本号:第5和第6个字节是次版本号(MinorVersion),第7和第8个字节是主版本号(Major Version)。Java的版本号是从45开始的,JDK 1.1之后的每个JDK大版本发布主版本号向上加1(JDK 1.0~1.1使用了45.0~45.3的版本号),高版本的JDK能向下兼容以前版本的Class文件,但不能运行以后版本的Class文件,因为《Java虚拟机规范》在Class文件校验部分明确要求了即使文件格式并未发生任何变化,虚拟机也必须拒绝执行超过其版本号的Class文件。
例如,JDK 1.1能支持版本号为45.0~45.65535的Class文件,无法执行版本号为46.0以上的Class文件,而JDK 1.2则能支持45.0~46.65535的Class文件。目前最新的JDK版本为13,可生成的Class文件主版本号最大值为57.0。